Et nyt fortryk på medRxiv * server diskuterer, hvordan de underliggende sygdomsmekanismer reguleres således, at det lokale eller slimhindeimmunrespons adskiller sig fra det systemiske respons.
Undersøgelse:Tydelige systemiske og slimhindeimmunresponser på SARS-CoV-2. Billedkredit:Andrii Vodolazhskyi / Shutterstock Den første infektion af epitelceller i de øvre luftveje, via det angiotensin-konverterende enzym 2 (ACE2), udløser tidligt medfødt forsvar, der forhindrer replikativ infektion og progressiv sygdom.
Disse omfatter immun- og ikke-immunkomponenter, såsom slim og visse kemikalier, der produceres i løbet af stofskiftet, samt cellesignalproteiner (cytokiner) og interferoner, der enten produceres under den normale cellecyklus eller som reaktion på infektion.
Det er blevet fastslået, at virussen undertrykker aktiveringen af det medfødte immunsystem, begyndende med de dendritiske celler, der præsenterer antigener for immuneffektoren og antistofproducerende celler. Det reducerer også intensiteten af type I og II interferon antivirale reaktioner. Resultatet er hyperaktivering af inflammatoriske makrofager.
Adaptive immunresponser spiller en senere rolle. Disse inkluderer antistoffer såsom det sekretoriske immunglobulin (Ig) A, der beskytter slimhindebarrierer og er blevet påvist hos COVID-19-patienter, i blodet, spyt og nasopharyngeal prøver.
Lymfocyttal i det perifere blod er lavt hos COVID-19-patienter, men både B- og T -celler viser effektive og specifikke antivirale hukommelsesresponser. Dette inkluderer et stort antal plasmaceller, der udskiller specifikke neutraliserende antistoffer mod det virale pigprotein.
De specifikke T -cellers respons i blodet er forbundet med sygdommens sværhedsgrad, som derfor ikke er et resultat af defekt adaptiv immunitet, i hvert fald i de indledende faser.
Cytokinstormen kendetegnet ved systemisk hyperinflammation, i forhold til viral ribonukleinsyre (RNA) belastning i vævene, er et bemærkelsesværdigt træk ved alvorlig og kritisk COVID-19.
Den nuværende undersøgelse forsøgte at identificere de regulatoriske faktorer i lokal og systemisk immunitet over for SARS-CoV-2-infektion forbundet med den kliniske fænotype.
Forskerne fandt ud af, at nasal og systemisk immunitet var meget forskellig fra hinanden hos det samme individ. De største forskelle involverer lokale cytokiner i næsen og det nasale mikrobiom.
Efter infektion, forskerne fandt spids-specifikke IgG- og IgA-antistoffer i plasma, med titre og sandsynlighed er proportional med sygdommens sværhedsgrad. Plasmaneutraliserende aktivitet var også proportional med sygdommens sværhedsgrad, og til frekvensen af anti-spike IgA og IgG.
Total IgM, IgG- og IgA -niveauer, og IgG -underklasser, var ens hos patienter og raske kontroller.
Anti-spike IgA, og IgG, svar, var også højere i nasopharyngeal sekretion, i forhold til sygdommens sværhedsgrad. Især kritiske patienter viste en stigning i total IgA i nasal sekretion.
Disse fund viser, at de er monteret mod det virale spike-protein ved akut COVID-19.
uafhængig regulering af slimhinde og systemisk immunitet
Brug af parrede nasopharyngeal-plasma-prøver, forskerne fandt ud af, at næsten 90% af patienterne serokonverterede, med både IgG og IgA anti-spike antistoffer.
Imidlertid, meget færre viste antistoffer mod piggen i deres nasopharyngeale sekret. Dem, der viste en sådan ”nasokonversion, ”Dog, udviklet anti-pigg IgG og IgA.
Blandt gruppen af kontroller og inficerede personer, både plasma og nasopharynx viste spike -antistoffer hos ca. 30%. Cirka 37% viste serokonversion, men ikke nasokonversion. Sidstnævnte forekom alene i 5%, og 30% af mennesker viste ingen af dem.
Alle kontroller var i den sidste kategori, selvfølgelig. Imidlertid, to moderate COVID-19-patienter var også seronegative og nasonegative på dette tidspunkt.
To kritisk syge patienter var seronegative, men stærkt nasopositive. De andre patienter var ligeligt delt mellem at være både seropositive og nasopositive, eller seropositiv uden nasokonversion.
Omkring 12% kunne ikke serokonvertere helt.
Mærkeligt, der var ingen åbenbar sammenhæng mellem de systemiske og lokale spike -antistoffer hos det samme individ. Plasmaniveauer af anti-spike IgA- og IgG-antistofniveauer vs antistoftitre i nasopharynx var ikke korreleret, heller ikke var IgA korreleret med IgG -responser.
Dette resultat tyder på uafhængig regulering af slimhinde og systemiske immunresponser på SARS-CoV-2. ”
Undersøgelsen viste også, at ti cytokiner i plasma var signifikant forskellige hos kritiske COVID-19-patienter sammenlignet med andre patienter, men i nasopharynx, 13 cytokiner blev differentielt reguleret. Kun to var almindelige mellem de to grupper.
Nogle af de nasale cytokiner var højere hos sygere patienter. Dermed, selv cytokiner ser ud til at være differentielt reguleret ved SARS-CoV-2-infektion afhængigt af infektionsrummet. Udskillelsen af interferoner var ikke forbundet med antivirale antistoffer.
De højere niveauer af visse cytokiner, men ikke interferoner, i forbindelse med anti-spike antistoffer i nasopharyngeal sekret tyder på, at førstnævnte er involveret i betændelse, og dermed i dannelsen af lokale antistoffer.
Efterforskerne fandt ud af, at viral belastning er højere i både den lokale og den systemiske afdeling hos COVID-19-patienter, men de syntes at være uafhængige af hinanden.
Plasmavirale belastninger forudsagde det systemiske inflammatoriske respons og højere niveauer af specifikke regulatoriske cytokiner, men et lavere interferonrespons. Dette understøtter tidligere fund af virusinduceret hyperinflammation. De forudsagde også høj plasma anti-spike IgA og IgG, viser, at de driver pigge-specifikke antistofresponser.
Nasopharyngeal viral belastning viste inverse associationer med inflammatoriske cytokiner.
Forskerne fandt også ud af, at SARS-CoV-2-infektion er forbundet med forstyrrelser i det nasopharyngeale mikrobiom, og at patienter med kritiske COVID-19-patienter udviser dysbiose.
I øvrigt, efter infektion med denne virus, niveauet af visse cytokiner faldt, såsom IL-33, IFNγ, IFNα/β og IFNλ3. Disse er forbundet med højere antal "gode" bakterier, der kan øge resistens over for SARS-CoV-2 og øget mangfoldighed generelt.
Viral belastning, pigge antistoffer, neutraliserende kapacitet og inflammatoriske cytokiner viste sig at være forbundet med mikrobiel samfunds sammensætning og vækst. Dermed, bakteriesamfund i næsen er tæt forbundet med lokal og systemisk inflammatorisk signalering og antistofrespons under COVID-19.
Kritiske COVID-19-patienter viste, i dette studie, en klynge af cytokiner og vækstfaktorer ved høje niveauer i deres blod, som ikke ser ud til at være relateret til antivirale mekanismer. I stedet, de er muligvis forbundet med reguleringen af det nasale mikrobiom, sådan, at stigninger i disse cytokiner driver ned af hjørnestensslægter som Corynebacterium og Dolosigranulum .
Omvendt det inflammatoriske cytokin IL-6 er forbundet med højere niveauer af det patobioniske Staphylococcus slægt.
Forskerne antyder, at beskyttende immunitet ved SARS-CoV-2-infektion afhænger af flere vigtige reguleringspunkter. Det ene er det nasale mikrobiom, som er forstyrret i denne infektion og resulterer i et fald i nogle cytokiner, der er vigtige for at kontrollere virussen.
Den anden er den lokale cytokinprofil i næseslimhinden, som bestemmer produktionen af lokale antistoffer i nasopharynx. Og for det tredje, nogle bakterielle slægter stiger i forbindelse med højere niveauer af inflammation, både slimhinde og systemisk. Disse ser ud til at være resultatet af specifikke cytokinfrigivelsesmønstre og er forbundet med dårlige resultater.
Dette indikerer behovet for at forstå, gennem fremtidige undersøgelser, hvordan det nasale mikrobiom er involveret i de lokale og systemiske reaktioner på infektionen. Nogle forskere har vist en mulig forbindelse mellem mikrobiota i næsen og baseline produktion af type I og type III interferoner.
Sådanne individuelle forskelle i mængden af interferon udskilt af næsebakterierne kan forklare, delvis, hvorfor forskellige individer reagerer så forskelligt på virussen.
Området af slimhindeimmunresponser (eller fraværet deraf) kan også bestemme nye terapeutiske metoder til at forbedre individuel beskyttelse mod viruset ved at øge specifik IgA -produktion. Særligt vigtigt kan være cytokinet CCL2 og type I interferon.
Tilstedeværelsen af SARS-CoV-2-infektion kan forårsage nedbrydning af epitelbarrieren og forstyrrelser i nasal flora. Disse ændringer kan, på tur, tillade nasale patobionter at komme ind i kroppen, udløser systemisk betændelse. En lignende cyklus er rapporteret at forekomme i tarmen.
Som resultat, disse patienter kan have en højere risiko for alvorlig COVID-19 sygdom. “ Vores undersøgelse identificerer nye vært-viral-mikrobiom-interaktioner under infektion med SARS-CoV-2, som kan hjælpe nye strategier til at identificere personer i fare . ”
medRxiv offentliggør foreløbige videnskabelige rapporter, der ikke er peer-reviewed og, derfor, ikke skal betragtes som afgørende, vejlede klinisk praksis/sundhedsrelateret adfærd, eller behandles som etablerede oplysninger.
Slim i brusehoveder kan indeholde farlige lungebakterier, finder undersøgelse
Ny superaktiverende makrofagreceptor kan forklare hyperinflammation ved alvorlig COVID-19
Alvorlige COVID-19-komplikationer forbundet med nedbrydning af tarmbarrieren
Er kvinder mere tilbøjelige til at udvikle lang COVID?
Pankreatitis
Mundskyl påvirker effekten af træning
Tarm og orale mikrobiomer forudsiger sværhedsgraden af COVID-19
Et spørgsmål, der fortsat er ubesvaret under den igangværende coronavirus-sygdom 2019 (COVID-19) pandemi, har været, hvorfor er der et karakteristisk hit-and-miss-mønster, når det kommer til alvorlig
Ændring af mikrobiom i øvre luftveje hos børn relateret til følsomhed for SARS-CoV-2
Forskere testede nasopharyngeal mikrobiomet hos børn op til 21 år og fandt, at mikrobiomet ændres med alderen. Specifikke bakterier, hvis overflod også ændrer sig med alderen, er forbundet med alvorli
Undersøgelse afslører antivirale virkninger af curcumin
Curcumin, en naturlig forbindelse, der findes i krydderi gurkemeje, kan hjælpe med at fjerne visse vira, forskning har fundet. En undersøgelse offentliggjort i Journal of General Virology viste, a